Home
page
Other articles
in this issue |
Anisotropy of acousto-optic
figure of merit in the XZ plane of Pb5Ge3O11
crystals
Mys O., Orykhivskyi I., Kostyrko M. and Vlokh R.
O. G. Vlokh Institute of Physical Optics, 23 Dragomanov
Street, 79005 Lviv, Ukraine
Download this
article
Abstract. We use both numerical and analytical approaches when
deriving phenomenological relations for the effective elasto-optic coefficients.
Anisotropies of the effective elasto-optic coefficients and the acousto-optic
(AO) figure of merit are calculated for a particular case of AO interactions
in the principal XZ plane of Pb5Ge3O11
crystals. Using the approximation of linearly polarized optical eigenwaves,
we find that the maximal AO figure of merit for the isotropic diffraction
is equal to 30.3×10–15 s3/kg. It is achieved for
the AO interactions of the type II at the angle q
=
10 deg with respect to the X axis. In case of the anisotropic AO diffraction,
the appropriate maximum, 12.4×10–15 s3/kg, is
reached for the AO interactions of the type IX at the angle q
=
187.9 deg.
Keywords: acousto-optics, anisotropy, lead
germanate crystals
UDC: 535.4+535.55
Ukr. J. Phys. Opt. 22 110-122
doi: 10.3116/16091833/22/2/110/2021
Received: 30.03.2021
Анотація. Використано числовий
і аналітичний підходи до виведення феноменологічних
співвідношень для ефективних еластооптичних
коефіцієнтів (ЕЕК). Анізотропію ЕЕК і показника
акустооптичної (АО) якості розраховано
для конкретного випадку АО-взаємодій у
головній площині XZ кристалів Pb5Ge3O11.
Використовуючи наближення лінійно поляризованих
оптичних власних хвиль, нами знайдено,
що максимальний показник АО-якості для
ізотропної дифракції дорівнює 30,3×10–15
с3/кг. Він досягається для випадку
АО-взаємодій типу II під кутом q
=
10 град відносно осі X. У разі анізотропної
АО-дифракції відповідний максимум 12,4×10–15
с3/кг має місце для АО-взаємодій типу
IX під кутом q
= 187,9 град.
Ключові слова: акустооптика, анізотропія,
кристали германату свинцю |
|
REFERENCES
-
Iwasaki H, Miyazawa S, Koizumi H, Sugii K and Niizeki N, 1972. Ferroelectric
and optical properties of Pb5Ge3O11 and its isomorphous compound Pb5Ge2SiO11.
J. Appl. Phys. 43: 4907-4915. doi:10.1063/1.1661044
-
Shaskolskaya M P. Acoustic crystals. Moscow: Nauka (1982).
-
Dougherty J P, Sawaguchi E and Cross L E, 1972. Ferroelectric optical rotation
domains in single crystal Pb5Ge3O11. Appl. Phys. Lett. 20: 364-365. doi:10.1063/1.1654188
-
Mys Oksana, Martynyuk-Lototska Iryna, Pogodin Artem, Dudok Taras, Adamenko
Dmitro, Krupych Oleh, Skab Ihor, and Vlokh Rostyslav, 2019. Acousto-optic
interaction between circularly polarized optical eigenwaves: example of
AgGaS2 crystals. Appl. Opt. 58: 6012-6018. doi:10.1364/AO.58.006012
-
Mys O, Adamenko D, Skab I and Vlokh R, 2019. Anisotropy of acousto-optic
figure of merit for the collinear diffraction of circularly polarized optical
waves at the wavelength of isotropic point in AgGaS2 crystals. Ukr. J.
Phys. Opt. 20: 73-80. doi:10.3116/16091833/20/2/73/2019
-
Mys O, Krupych O, Martynyuk-lototska I, Orykhivskyi I, Kostyrko M and Vlokh
R. 2021. Types of acousto-optic interactions between acoustic and circularly
polarized optical waves. Case of Pb5Ge3O11 crystals. Appl. Opt. 60: 2846-2853.
doi:10.1364/AO.421231
-
Iwasaki H and Sugii K, 1971. Optical activity of ferroelectric 5PbO3•GeO2
single crystals. Appl. Phys. Lett. 19: 92-93. doi:10.1063/1.1653848
-
Sirotin YuI and Shaskolskaya M P. Fundamentals of crystal physics. Moscow:
Mir Publishers (1982).
-
Martynyuk-lototska I, Mys O, Dudok T, Mytsyk B, Demyanyshyn N, Kostyrko
M, Adamenko D, Trubitsyn M and Vlokh R. 2020. Experimental determination
of full matrices of the piezo-optic and elasto-optic coefficients for Pb5Ge3O11
crystals. Appl. Opt. 59: 6717-6723. doi:10.1364/AO.398218
-
Brugger K, 1965. Pure modes for elastic waves in crystals. J. Appl. Phys.
36: 759-768. doi:10.1063/1.1714215
-
Fedorov F I. Theory of elastic waves in crystals. Springer Science &
Business Media (1968). doi:/10.1007/978-1-4757-1275-9
-
Mys O, Adamenko D, Kostyrko M and Vlokh R, 2019. Conditions for analytical
description of anisotropy of acousto-optic figure of merit under consideration
of polarization non-orthogonality of acoustic waves. Ukr. J. Phys. Opt.
20: 175-185. doi:10.3116/16091833/20/4/175/2019
-
Mys O, Adamenko D, Krupych O and Vlokh R, 2018. Effect of deviation from
purely transverse and longitudinal polarization states of acoustic waves
on the anisotropy of acousto-optic figure of merit: the case of Tl3AsS4
crystals. Appl. Opt. 57: 8320-8330. doi:10.1364/AO.57.008320
-
Yamada T, Iwasaki H and Niizeki N, 1972. Elastic and piezoelectric properties
of ferroelectric 5PbO3•GeO2 crystals. J. Appl. Phys. 43: 771-775. doi:10.1063/1.1661278
-
Martynyuk-Lototska I, Mys O, Dudok T, Mytsyk B, Demyanyshyn N, Kostyrko
M, Adamenko D, Trubitsyn M and Vlokh R, 2020. Experimental determination
of full matrices of the piezo-optic and elasto-optic coefficients for Pb5Ge3O11
crystals. Appl. Opt. 59: 6717-6723. doi:10.1364/AO.398218
-
Vlokh O, Kushnir O and Shopa Ya, 1992. Gyrotropic properties of Pb5Ge3O11
ferroelectric crystals. Ferroelectrics. 126: 97-102. doi:10.1080/00150199208227042
-
Konstantinova A F, Grechushnikov B N, Bokut B V and Valyashko E G. Optical
properties of crystals. Minsk: Navuka i Technika (1995).
-
Mys O, Kostyrko M and Vlokh R, 2016. Anisotropy of acousto-optic figure
of merit for LiNbO3 crystals: anisotropic diffraction. Appl. Opt. 55: 2439-2450.
doi:10.1364/AO.55.002439
(c) Ukrainian Journal
of Physical Optics |